JPH1185059A - 表示素子、表示素子の製造方法及び表示素子の駆動方法 - Google Patents

表示素子、表示素子の製造方法及び表示素子の駆動方法

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JPH1185059A
JPH1185059A JP9256178A JP25617897A JPH1185059A JP H1185059 A JPH1185059 A JP H1185059A JP 9256178 A JP9256178 A JP 9256178A JP 25617897 A JP25617897 A JP 25617897A JP H1185059 A JPH1185059 A JP H1185059A
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Hiroyasu Yamada
裕康 山田
Masaharu Shiotani
雅治 塩谷
Tomoyuki Shirasaki
友之 白嵜
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素開口率が大きく、クロストークが発生し
ない表示素子、この表示素子の駆動方法及び製造方法を
提供する。 【解決手段】 有機ＥＬパネル１は、光アドレス部Ａｄ
と表示部Ｄｐとに分けられる。基板１０には屈折率を変
えた導光路１０ａが設けられている。光アドレス部Ａｄ
の有機ＥＬ素子１Ａは、選択的に発光させられる。発光
した光は、導光路１０ａを通じて行毎に表示部Ｄｐのフ
ォトトランジスタ１６に入射する。フォトトランジスタ
１６は、ベースに導光路１０ａからの光が入射すると、
コレクタ−エミッタ間電圧（実質的にデータ電極１５及
び電極１９間に印加した電圧に応じた電圧）に応じてコ
レクタ−エミッタ間に電流が流れる。これによって、表
示部Ｄｐの有機ＥＬ素子１Ｂが表示すべき画像データに
応じた輝度で発光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子、表示素
子の駆動方法及び表示素子の製造方法に関し、特に画素
開口率が大きく、クロストークが発生しない自発光型の
ものに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、応答特性がよく、視野角が広い平
面型発光表示装置として、有機エレクトロルミネッセン
ス（ＥＬ）表示装置が注目されている。ドットマトリク
ス表示を行う有機ＥＬ表示装置には、アクティブマトリ
クス方式のものと単純マトリクス方式のものとがある。
【０００３】従来のアクティブマトリクス方式の有機Ｅ
Ｌ表示装置に用いられている有機ＥＬ素子５は、図１２
の等価回路図（１画素分）に示すように、例えば、各画
素を構成するマトリクス上に配設された複数の有機ＥＬ
素子５１と、各有機ＥＬ素子５１に電圧を印加するため
の複数の駆動用トランジスタ５２と、各駆動用トランジ
スタ５２が印加する電圧を保持する複数のキャパシタ５
３と、各キャパシタ５３に画像信号を選択して書き込む
ための複数の選択用トランジスタ５４とから構成されて
いる。各選択用トランジスタ５４のゲートはゲートライ
ンＧＬを介してゲートドライバに、ドレインはドレイン
ラインＤＬを介してドレインドライバにそれぞれ接続さ
れている。
【０００４】この有機ＥＬ素子５を駆動するときは、ゲ
ートドライバからの選択信号によってライン毎に選択用
トランジスタ５４を選択し、選択したラインのキャパシ
タ５３にドレインドライバからドレインラインＤＬ、選
択用トランジスタ５４を介して画像信号を書き込む。そ
して、駆動用トランジスタ５４は、キャパシタ５３に書
き込まれた画像信号の大きさに応じて有機ＥＬ素子５１
を駆動し、有機ＥＬ素子５１に階調に応じた電圧を印加
することで所望の画像を表示させる。このようにアクテ
ィブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置では、ライン毎
に選択用トランジスタ５４を選択することによって、他
のラインの有機ＥＬ素子５１に意図しない電圧が印加さ
れることがないので、クロストークを発生させることな
く画像を表示することができる。
【０００５】しかしながら、アクティブマトリクス方式
の有機ＥＬ素子５では、各画素毎の有機ＥＬ素子５１の
他に駆動用トランジスタ５２、キャパシタ５３及び選択
用トランジスタ５４を形成しなければならない。このた
め、各画素を構成する有機ＥＬ素子５１の面積の割合
（開口率）が小さくなるという問題があった。
【０００６】これに対し、単純マトリクス方式の有機Ｅ
Ｌ表示装置に用いられる有機ＥＬ素子６は、例えば、図
１３に示すように、基板６０上にアノード電極６１、有
機ＥＬ層６２及びカソード電極６３が積層されたもので
ある。ここで、アノード電極６１とカソード電極６３と
は直交して形成されており、各アノード電極６１と各カ
ソード電極６３との交点で画素が形成される。このた
め、単純マトリクス方式の有機ＥＬ素子６では、画素の
開口率を大きくすることができる。
【０００７】しかしながら、単純マトリクス方式の有機
ＥＬ装置では、例えば、アノード電極６１を選択電極、
カソード電極６３を信号電極とした場合に、選択したア
ノード電極６１のライン以外の画素の有機ＥＬ層６２に
も何らかの電圧が印加されてしまう。この意図しない電
圧の印加によって、有機ＥＬ層６２の電圧−輝度特性に
起因して、クロストークが発生するという問題があっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消するためになされたものであり、画素
開口率が大きく、クロストークが発生しない表示素子、
この表示素子の駆動方法及び製造方法を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかる表示素子は、所定の電
圧を印加することによって光を発する複数の第１の発光
素子と、前記複数の第１の発光素子のそれぞれが発した
光を導く複数の導光路と、前記導光路を通じて導かれた
前記第１の発光素子からの光を吸収することによって内
部にキャリアを発生する複数のアクティブ素子と、前記
複数のアクティブ素子のそれぞれの一端に接続され、画
像データに応じた電圧が印加されるデータ電極と、前記
複数のアクティブ素子のそれぞれの他端に接続され、内
部に電流が流れることによって光を発する複数の第２の
発光素子と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】上記表示素子は、前記複数の第１の発光素
子を順次選択して発光させると、発光した光が前記導光
路を通じて対応する前記アクティブ素子に入射する。前
記アクティブ素子は、この入射光によってキャリアを発
生して低抵抗化する。一方、発光していない前記第１の
発光素子に対応する前記アクティブ素子は、キャリアを
発生しないため、高抵抗のままである。すなわち、前記
データ電極と前記第２の発光素子の一端との間の電圧
は、前記アクティブ素子が低抵抗のときは、ほぼ前記第
２の発光素子に分圧され、前記アクティブ素子が高抵抗
のときは、ほぼ前記アクティブ素子に分圧される。この
ため、選択発光させていない前記第１の発光素子に対応
する前記第２の発光素子には、前記データ電極に印加し
た電圧によって意図しない電圧が印加されない。このた
め、上記表示素子は、クロストークが発生せず、高品質
の画像を表示することができる。
【００１１】上記表示素子において、前記データ電極
は、前記複数の導光路と前記複数のアクティブ素子との
間に介在し、前記導光路を通じて導かれた前記第１の発
光素子からの光を透過する透過部と、前記光を透過しな
い不透過部とを有するものとしてもよい。
【００１２】この場合、前記データ電極に不当株を設け
ているので、前記導光路からの光を前記アクティブ素子
にどうかさせる際に、隣接するアクティブ素子に誤って
前記導光路からの光が入射して該アクティブ素子が選択
されてしまうことを防止することができる。
【００１３】上記表示素子において、前記複数のアクテ
ィブ素子は、前記第１の発光素子からの光を吸収するこ
とによって内部にキャリアを発生するベースと、前記デ
ータ電極電極と前記第２の発光素子とのいずれか一方に
接続されたエミッタと、前記データ電極と前記第２の発
光素子との他方に接続されたコレクタとを備えるものと
することができる。このように、前記アクティブ素子を
ＮＰＮ型或いはＰＮＰ型のバイポーラトランジスタとす
ることによって、前記導光路からの光に応じた整流特性
を有するので、第２の発光素子が良好な表示を行うこと
ができる。
【００１４】このとき、前記第２の発光素子は、一対の
電極とこの一対の電極に挟まれた発光層とを有し、前記
一対の電極の一方は、前記アクティブ素子のエミッタま
たはコレクタのいずれかを兼ねるものとしてもよい。さ
らに、前記一対の電極の一方は、前記第１、第２の発光
素子が発した光を遮蔽するものとしてもよい。
【００１５】上記表示素子において、前記複数の導光路
は、例えば、単一の基板上に形成される。また、前記複
数の第１の発光素子及び前記複数のアクティブ素子は、
それぞれ前記複数の導光路上に形成されたものとし、前
記複数の第２の発光素子は、それぞれ前記複数のアクテ
ィブ素子上に形成されたものとすることができる。
【００１６】このように前記複数の導光路を単一の基板
上に形成したとき、前記導光路は、前記基板の一部を、
該基板を構成する材料の屈折率と異ならせることによっ
て形成されたものとすることができる。
【００１７】上記表示素子において、前記アクティブ素
子は、前記吸収する光の量に応じて発生するキャリアの
量を変化させるものとしてもよい。
【００１８】前記アクティブ素子をこのような構成と下
場合は、前記第１の発光素子に印加する電圧によって前
記アクティブ素子が吸収する光の量を調整し、前記アク
ティブ素子が発生するキャリアの量を変化させることが
できる。これにより、前記第１の発光素子に印加する電
圧を調整することによって、対応する前記第２の発光素
子が発する光の量を調整することができる。
【００１９】なお、上記表示素子において、例えば、前
記複数の第１の発光素子と前記複数の第２の発光素子と
は、それぞれ有機エレクトロルミネッセンス素子によっ
て構成されているものとすることができる。
【００２０】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点にかかる表示素子の製造方法は、一端から入射した
光を他端まで導く性質を有する複数の導光路を互いに実
質的に平行に形成する導光路形成工程と、前記複数の導
光路のそれぞれの第１の発光素子が形成されない部分上
に、前記導光路と実質的に直交する少なくとも１つの導
電性のデータ電極を形成するデータ電極形成工程と、前
記データ電極上の前記導光路との交差部分に、前記導光
路を通じて導かれた光を吸収してキャリアを発生する性
質を有する複数のアクティブ素子を形成するアクティブ
素子形成工程と、前記複数の導光路のそれぞれの前記一
端部分上に、印加された電圧に応じて発光する複数の前
記第１の発光素子を形成する第１の発光素子形成工程
と、前記複数のアクティブ素子のそれぞれの上に、印加
された電圧に応じて発光する複数の第２の発光素子を形
成する第２の発光素子形成工程と、を含む、ことを特徴
とする。
【００２１】上記表示素子の製造方法によれば、前記複
数のアクティブ素子の上にそれぞれ前記複数の第２の発
光素子を形成することができる。このため、表示する画
像の画素にそれぞれ対応する前記複数の第２の発光素子
の周囲にアクティブ素子を設ける必要がないため、画素
の開口率が大きい表示素子を製造することができる。ま
た、上記方法によって製造された表示素子は、対応する
前記複数の第１の発光素子が発光していないときは、前
記アクティブ素子がキャリアを発生せずに高抵抗である
ので、前記データ電極に印加された電圧によって発光し
ていない前記複数の第１の発光素子に対応する前記複数
の第２の発光素子に意図しない電圧が印加されない。従
って、上記表示素子の製造方法によれば、クロストーク
の発生がない高品質の画像を表示できる表示素子を製造
することができる。
【００２２】上記表示素子の製造方法において、例え
ば、前記導光路形成工程は、透明材料で構成された基板
に不純物をドープし、前記基板の不純物がドープされた
部分の屈折率を前記基板の不純物がドープされていない
部分の屈折率と異ならせることによって形成するものと
することができる。
【００２３】上記表示素子の製造方法において、前記第
１、第２の発光素子形成工程は、同一の工程によって前
記複数の第１、第２の発光素子を形成してもよい。
【００２４】このように前記第１、第２の発光素子形成
工程を同一の工程とすることによって、上記表示素子の
製造方法の工程数を少なくすることができる。このた
め、前記表示素子の製造コストを小さくすることができ
る。
【００２５】上記目的を達成するために、本発明の第３
の観点にかかる表示素子の駆動方法は、次の特徴を有す
るものである。前記表示素子は、互いに平行に形成さ
れ、光を導く複数の導光路と、各前記複数の導光路の端
部に形成され、印加された電圧に応じて前記導光路に導
く光を発する複数の第１の発光素子と、前記複数の導光
路と実質的に直交し、外部から画像データに応じた電圧
が印加される少なくとも１つのデータ電極と、前記導光
路と前記データ電極との交差部分のそれぞれに一端が接
続され、前記導光路を通じて導かれた光を吸収すること
によってキャリアを発生する複数のアクティブ素子と、
各前記複数のアクティブ素子の他端に接続され、対応す
るアクティブ素子に接続されていない一端に所定の電圧
が印加されている複数の第２の発光素子と、を有し、前
記複数の第１の発光素子に順次電圧を印加して選択的に
発光させる選択駆動ステップと、前記選択駆動ステップ
で選択された前記第１の発光素子に対応する前記複数の
第２の発光素子を発光させるための前記画像データに応
じた電圧を前記データ電極に印加するデータ駆動ステッ
プと、を含む。
【００２６】前記複数の第１の発光素子は、前記選択駆
動ステップで選択されたときに発光する。この発光した
光は、対応する前記導光路を通じて対応する前記アクテ
ィブ素子に入射する。これにより、対応する前記アクテ
ィブ素子が低抵抗化し、前記データ駆動ステップで前記
データ電極に印加された電圧に従って、対応する前記第
２の発光素子に所定の電圧が印加される。そして、当該
第２の発光素子が発光する。一方、前記選択駆動ステッ
プで選択されていない前記複数の第１の発光素子は発光
しないため、対応する前記アクティブ素子は、キャリア
を発生せずに高抵抗のままである。このため、対応する
前記複数の第２の発光素子に意図しない電圧が印加され
ることがない。従って、上記表示素子の駆動方法によれ
ば、クロストークの発生がない高品質の画像を表示する
ことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。
【００２８】図１は、本発明の実施の形態の有機ＥＬ表
示装置の構成を示すブロック図である。図示するよう
に、この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル１と、コ
ントローラ２と、選択ドライバ３と、データドライバ４
とから構成される。
【００２９】有機ＥＬパネル１は、導光路を通じて導い
た光によって光アドレス方式により画像をｍ×ｎドット
（この実施の形態では、６×５ドット）でマトリクス表
示する自発光表示素子であり、選択ドライバ３及びデー
タドライバ４からの信号によって駆動される。図２は、
有機ＥＬパネル１の構成を示す平面図、図３は、図２の
Ｘ−Ｘ断面図である。
【００３０】図示するように、有機ＥＬパネル１は、光
アドレス部Ａｄ及び表示部Ｄｐに分けられる。有機ＥＬ
パネル１の基板１０は、透明の石英ガラスによって構成
されており、行方向（図２の横方向）に互いに平行に複
数の導光路１０ａが形成されている。導光路１０ａは、
ガラスにＰｂ等の不純物を拡散することによって形成さ
れる。導光路１０ａは、不純物を拡散していない基板１
０の部分より光の屈折率が高く、光アドレス部Ａｄの有
機ＥＬ素子１Ａが発した光を導光路１０ａ内部の基板１
０との界面で反射させながら表示部Ｄｐに導く。
【００３１】光アドレス部Ａｄの基板１０上には、各導
光路１０ａに対応して有機ＥＬ素子１Ａ及び有機ＥＬ素
子１Ａの上に形成された反射板１４が設けられている。
有機ＥＬ素子１Ａは、基板１０の側から順次積層されて
形成されたカソード電極１１と、有機ＥＬ層１２と、ア
ノード電極１３とからなる。
【００３２】カソード電極１１は、透明電極層１１ａと
金属薄膜層１１ｂとによって構成されている。透明電極
層１１ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の可視光に
対して十分な透過性を示す透明電極から構成されてい
る。金属薄膜層１１ｂは、後述する有機ＥＬ層１２の電
子輸送性発光層に電子を注入しやすくするため、Ｍｇ、
ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ等の低仕事関数の金属から形成され
ている。金属電極層薄膜層１１ｂは、有機ＥＬ層１２で
発した光を十分に透過することが程度の非常に薄い層厚
で形成されている。カソード電極１１には、選択ドライ
バ３からの選択信号が印加される。
【００３３】有機ＥＬ層１２は、カソード電極１１側に
形成された電子輸送性発光層とアノード電極１３側に形
成された正孔輸送層の２層構造によって構成される。電
子輸送性発光層は、化１に示すＢｅｂｑ２からなる。
【化１】
【００３４】正孔輸送層は、化２に示すα−ＮＰＤから
なる。
【化２】
【００３５】有機ＥＬ層１２は、電極間に電圧を印加
し、電極間を電流が流れて正孔と電子とが再結合するこ
とによって励起されたエネルギーを電子輸送性発光層が
吸収することによって発光する。なお、有機ＥＬ素子１
２は、電子輸送性発光層の材料としてＢｅｂｑ２を用い
ていることにより、緑色の光を発するものである。有機
ＥＬ層１２は、図４に示すような電圧−輝度特性を示
す。
【００３６】アノード電極１３は、可視光に対して十分
な透過性を示し、有機ＥＬ層１３の正孔輸送層に正孔を
注入しやすくするため、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等
の透明電極から構成されている。また、アノード電極１
３は、接地されており、その電位は０（Ｖ）で一定に保
たれている。
【００３７】反射板１４は、可視光に対して反射性を示
す金属によって構成され、光アドレス部Ａｄの有機ＥＬ
層１２が発した光が外部に放射されるのを防ぎ、光アド
レス部Ａｄの有機ＥＬ層１２が発した光を無駄なく導光
路１０ａに導くものである。
【００３８】表示部Ｄｐの基板１０上には、導光路１０
ａと直交し、列方向（図２の縦方向）に互いに平行に複
数のデータ電極１５が形成されている。データ電極１５
は、Ａｇなどのシート抵抗が低い金属によって構成され
ている。データ電極１５には、データドライバ４からの
信号が印加される。データ電極１５は、後述するフォト
トランジスタ１６のエミッタ電極としても用いられる。
また、データ電極１５には、有機ＥＬパネル１の画素に
対応して後述するフォトトランジスタ１６のベースに導
光路１０ａからの光を入射させるための光入射用開口部
１５ａが設けられている。なお、図では、光入射用開口
部１５ａは、１つの画素に対して１つだけとしてある
が、１つの画素に対して複数あってもかまわない。
【００３９】表示部Ｄｐのデータ電極１５の上には、有
機ＥＬパネル１の各画素に対応してフォトトランジスタ
１６と、フォトトランジスタ１６の上に形成された有機
ＥＬ素子１Ｂとが設けられている。有機ＥＬ素子１Ｂ
は、透明電極層１７ａと金属薄膜層１７ｂとからなるカ
ソード電極１７と、有機ＥＬ層１８と、アノード電極１
９とから構成される。透明電極層１７ａ、金属薄膜層１
７ｂ、有機ＥＬ層１８及びアノード電極１９は、それぞ
れ後述するように光アドレス部Ａｄの対応するものと同
一工程で形成される。従って、それぞれの構成、特性は
有機ＥＬ素子１Ａのものと同一である。また、カソード
電極１７は、フォトトランジスタ１６のコレクタ電極と
しても用いられる。アノード電極１９も接地されてお
り、その電位は０（Ｖ）で一定に保たれている。
【００４０】フォトトランジスタ１６は、図５に示すよ
うに、上から高濃度Ｎ型半導体層１６ａ、低濃度Ｎ型半
導体層１６ｂ、イントリンシックＳｉ層１６ｃ、高濃度
Ｐ型半導体層１６ｄ、イントリンシックＳｉ層１６ｅ及
び高濃度Ｎ型半導体層１６ｆがプラズマＣＶＤ法によっ
て形成されたＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであ
る。
【００４１】高濃度Ｎ型半導体層１６ａは、フォトトラ
ンジスタ１６のコレクタとなり、５（nm）の層厚を有す
る。低濃度Ｎ型半導体層１６ｂは、ドープされた不純物
が高濃度Ｎ型半導体層１６ａよりも低濃度である半導体
層であり、５(nm)の層厚を有する。イントリンシックＳ
ｉ層１６ｃは、２００〜７００（nm）の層厚を有する。
高濃度Ｐ型半導体層１６ｄは、フォトトランジスタ１６
のベースとなり、２０（nm）の層厚を有する。イントリ
ンシックＳｉ層１６ｅは、２０（nm）の層厚を有する。
高濃度Ｎ型半導体層１６ｆは、７０（nm）の層厚を有す
る。
【００４２】フォトトランジスタ１６において、ベース
である高濃度Ｐ型半導体層１６ｄに励起光が照射される
ことによって高濃度Ｐ型半導体層１６ｄ内にキャリアが
発生してエネルギー障壁が取り除かれ、コレクタ−エミ
ッタ間が低抵抗化し、コレクタ−エミッタ間に電流が流
れる。これにより、アノード電極１９及びカソード電極
１７間に所定の電位差が発生し、有機ＥＬ層１２にも電
流が流れ、有機ＥＬ素子１Ｂの有機ＥＬ層１８が発光す
る。一方、ベースに励起光が照射されていないときは、
ベースにエネルギー障壁があるため、コレクタ−エミッ
タ間が高抵抗である。このため、アノード電極１９及び
カソード電極１７間の電位差は実質的になく、有機ＥＬ
層１８は発光しない。フォトトランジスタ１６は、図６
に示すような静特性を示し、コレクタ−エミッタ間電圧
が所定値以上となると、コレクタ−エミッタ間電流が飽
和するように設定されている。
【００４３】なお、有機ＥＬ層１８の層厚は、データ電
極１５の層厚よりも厚い。有機ＥＬ層１８の層厚とアノ
ード電極１９の層厚との和は、データ電極１５とフォト
トランジスタ１６との層厚の和よりも薄い。これによ
り、後述するように有機ＥＬ層１８及びアノード電極１
９を形成するときに、表示部Ｄｐをマスクしたりフォト
リソグラフィーを行わなくても、何れかの電極間でショ
ートが発生しないようになっている。
【００４４】また、光アドレス部Ａｄの有機ＥＬ素子１
Ａ及び反射板１４、並びに表示部Ｄｐのデータ電極１
５、フォトトランジスタ１６及び有機ＥＬ素子１Ｂは、
各電極の取り出し端子を除いて、透明樹脂からなる封止
部材２９によって封止されている。そして、この封止部
材２９の上に、フォトトランジスタ１６に外光のうちの
励起光成分がベースを励起してコレクタ−エミッタ間に
電流が流れることを防止するために、励起光成分が入射
されることを防ぎ、かつ外光よりも高い輝度の有機ＥＬ
素子１Ｂからの励起光成分を含む表示光を視認できる程
度に透過する光遮蔽膜３９が設けられている。
【００４５】上記のように構成された有機ＥＬパネル１
の１画素分の等価回路図を図７に示す。図示するよう
に、有機ＥＬパネル１の１画素は、アノードが接地され
た有機ＥＬ素子１Ｂと、コレクタが有機ＥＬ素子１Ｂの
カソードに接続され、エミッタに負電位の画像データ−
Ｖdataが印加され、ベースに有機ＥＬ素子１Ａからの励
起光が入射することによってコレクタ−エミッタ間電圧
に応じてコレクタ−エミッタ間に電流が流れるフォトト
ランジスタ１６とから構成されるものとなる。
【００４６】図１のコントローラ２は、外部から供給さ
れたビデオ信号中の輝度信号に基づいて２階調の画像信
号ＩＭＧを抽出し、データドライバ４に供給する。コン
トローラ２は、ビデオ信号中の水平同期信号及び垂直同
期信号に基づいて、選択ドライバ３を制御するための選
択制御信号ＳＣＯＮＴ、及びデータドライバ４を制御す
るためのデータ制御信号ＤＣＯＮＴを生成する。コント
ローラ２は、生成した選択制御信号ＳＣＯＮＴ及びデー
タ制御信号ＤＣＯＮＴを、画像信号ＩＭＧの出力タイミ
ングに合わせて、それぞれ所定タイミングで選択ドライ
バ３あるいはデータドライバ４に供給する。
【００４７】選択ドライバ３は、コントローラ２から供
給された選択制御信号ＳＣＯＮＴに従って、０（Ｖ）か
ら正電位の間の非選択状態の信号と一定の負電位の選択
状態の信号のいずれからからなる選択信号Ｙ１〜Ｙｎを
出力し、光アドレス部Ａｄのカソード電極１１に印加す
る。すなわち、選択信号Ｙ１〜Ｙｎは、何れか１つのみ
が排他的に選択状態の信号で負電位となり、他は非選択
状態の信号となり、選択制御信号ＳＣＯＮＴに応じて選
択状態の信号がＹ１、Ｙ２、Ｙ３・・・の順で有機ＥＬ
パネル１に供給される。各選択信号の選択期間は、（１
フレーム期間÷ｎ）となる。
【００４８】データドライバ４は、コントローラ２から
供給されるデータ制御信号ＤＣＯＮＴに従って、コント
ローラ２から供給された画像信号ＩＭＧを順次取り込
む。列ドライバ５は、１行分の画像信号ＩＭＧを取り込
むと、コントローラ２から供給されたデータ制御信号Ｄ
ＣＯＮＴに従って、取り込んだ１行分の画像信号ＩＭＧ
を所定のレベルに変換した駆動信号Ｘ１〜Ｘｍ（０
（Ｖ）または−Ｖdata（Ｖ））を表示部Ｄｐのデータ電
極１５に印加する。
【００４９】以下、有機パネル１の製造プロセスについ
て、図８を参照して説明する。まず、透明な石英ガラス
の表面の導光路１０ａを形成する部分にＰｂの薄膜を被
覆し、高温雰囲気下に置くことによってＰｂの原子をこ
のガラス内に拡散させる。これによって、導光路１０ａ
が形成された基板１０が生成される（この工程は、図示
せず）。
【００５０】次に、導光路１０ａが形成された基板１０
上にデータ電極１５の構成材料であるＡｇ等を真空蒸着
法によって積層させる。そして、データ電極１５となら
ない不要部分を露光し、この露光部分を溶かすエッチン
グ剤を使って不要部分を取り除く。或いは、基板１０を
所定のメタルマスクでマスクした状態でＡｇ等を蒸着し
てパターン形成する。こうして、データ電極１５を形成
する（工程（Ａ））。
【００５１】次に、基板１０上の光アドレス部Ａｄとな
る部分をメタルマスクによってマスクし、マスクされて
いない表示部Ｄｐ上にフォトトランジスタ１６の構成材
料となるＮＰＮ半導体層２１をプラズマＣＶＤ法によっ
て積層する（工程（Ｂ））。
【００５２】次に、基板１０上の光アドレス部Ａｄとな
る部分、及び表示部Ｄｐとなる部分に形成されたＮＰＮ
半導体層２１の上に、透明電極層１１ａ、１７ａの材料
となるＩＴＯをスパッタリングして、ＩＴＯ層２２を積
層する（工程（Ｃ））。
【００５３】次に、光アドレス部Ａｄとなる部分及び表
示部Ｄｐとなる部分にそれぞれ形成されたＩＴＯ層２２
の上に、金属薄膜層１１ｂ、１７ｂの材料となるＭｇ、
Ｍｇ合金などを真空蒸着し、金属薄膜層２３を積層する
（工程（Ｄ））。
【００５４】次に、光アドレス部Ａｄの有機ＥＬ素子１
Ａとならない部分、並びに表示部Ｄｐのフォトトランジ
スタ１６及び有機ＥＬ素子１Ｂとならない不要部分を露
光する。そして、露光した部分のＮＰＮ半導体層２１、
ＩＴＯ層２２及び金属薄膜層２３を溶かすエッチング剤
を使用して不要部分を取り除く。以上の工程によって、
光アドレス部Ａｄの透明電極層１１ａ及び金属薄膜層１
１ａ、並びに表示部Ｄｐのフォトトランジスタ１６、透
明電極層１７ａ及び金属薄膜層１７ａが形成される（工
程（Ｅ））。
【００５５】次に、光アドレス部Ａｄと表示部Ｄｐとの
間を仕切るメタルマスクを用い、有機ＥＬ層１２、１８
の電子輸送性発光層の材料となるＢｅｂｑ２を仕切りと
なるメタルマスク部分以外に積層させる。さらに、有機
ＥＬ層１２、１８の正孔輸送層の材料となるα−ＮＰＤ
を積層させる。これにより互いに離間した有機ＥＬ層１
２、１８を形成する。このとき、各画素のフォトトラン
ジスタ１６の間の非発光領域に有機ＥＬ層が形成されて
しまうが、上述のように有機ＥＬ層１８の層厚はデータ
電極１５の層厚よりも厚く、有機ＥＬ層１８の層厚とア
ノード電極１９との層厚との和はデータ電極１５とフォ
トトランジスタ１６との層厚の和よりも薄いので、次の
工程で形成するアノード電極１９によって隣接するデー
タ電極１５同士がショートしないようにできる（工程
（Ｆ））。
【００５６】次に、工程（Ｆ）で使用したのと実質的に
同一のメタルマスクを用い、アノード電極１３、１９の
材料となるＩＴＯをスパッタリングし、アノード電極１
３、１９を形成する。このとき、各画素のフォトトラン
ジスタ１６の間の領域にＩＴＯの層が形成されてしまう
が、アノード電極１９の層厚を上記のようにしたため、
隣接するカソード電極１７同士がショーとしないように
することができる。以上の工程によって有機ＥＬ素子１
Ａ、１Ｂが形成される（工程（Ｇ））。
【００５７】次に、工程（Ｇ）で形成された光アドレス
部Ａｄの有機ＥＬ素子１Ａのアノード電極１３の上に反
射板１４を形成する（工程（Ｈ））。そして、工程
（Ｈ）までで形成された有機ＥＬパネル１の構成部材を
透明樹脂からなる封止部材によって封止する（この工程
は、図示せず）。さらに、封止部材の上に光遮蔽膜を取
り付け、有機ＥＬパネル１が完成する（この工程は、図
示せず）。
【００５８】以下、この実施の形態の有機ＥＬ表示装置
の駆動動作について説明する。１フレーム期間が開始す
る前の前のフレーム期間において、選択ドライバ３によ
って第ｎ行が選択されているとき（第ｎ行の選択期間）
に、データドライバ４は、コントローラ１から供給され
るデータ制御信号ＤＣＯＮＴに従って第１行の画像信号
ＩＭＧを順次取り込んでいく。
【００５９】次に、前のフレーム期間が終了すると、コ
ントローラ１は、選択ドライバ３に選択制御信号ＳＣＯ
ＮＴを出力し、選択ドライバ３から第１行の選択信号Ｙ
１を負電位とさせて出力させる。これにより、光アドレ
ス部Ａｄの第１行の有機ＥＬ素子１Ａに順バイアス電圧
がかかり、第１行の有機ＥＬ素子１Ａがアドレス光を発
する。発光したアドレス光は、第１行の導光路１０ａを
通じて光入射用開口部１５ａから第１行のフォトトラン
ジスタ１６に入射される。フォトトランジスタ１６は、
この光を吸収することによってベースにキャリアを発生
させる。この発生したキャリアによってエネルギー障壁
が取り除かれ、第１行のフォトトランジスタ１６が低抵
抗化する。
【００６０】選択ドライバ３が、上記のように第１行が
選択されているとき（第１行の選択期間）に、データド
ライバ４は、コントローラ１から供給されるデータ制御
信号ＤＣＯＮＴに従って、前のフレームの第ｎ行の選択
期間で取り込んだ第１行の画像信号ＩＭＧに対応する０
（Ｖ）または負電位の駆動信号Ｘ１〜Ｘｍをデータ電極
１５に出力する。この第１行の選択期間において、デー
タドライバ４は、また、コントローラ１から供給される
データ制御信号ＤＣＯＮＴに従って第２行の画像信号Ｉ
ＭＧを順次取り込んでいく。
【００６１】次に、第１行の選択期間が終了すると、コ
ントローラ１は、選択ドライバ３に選択制御信号ＳＣＯ
ＮＴを出力し、選択ドライバ３から第２行の選択信号Ｙ
２を負電位とさせて出力させる。これにより、光アドレ
ス部Ａｄの第２行の有機ＥＬ素子１Ａに順バイアス電圧
がかかり、第２行の有機ＥＬ素子１Ａがアドレス光を発
する。発光したアドレス光は、第２行の導光路１０ａを
通じて光入射用開口部１５ａから第２行のフォトトラン
ジスタ１６に入射される。フォトトランジスタ１６は、
この光を吸収することによってベースにキャリアを発生
させる。この発生したキャリアによってエネルギー障壁
が取り除かれ、第２行のフォトトランジスタ１６が低抵
抗化する。
【００６２】選択ドライバ３が、上記のように第２行が
選択されているとき（第２行の選択期間）に、データド
ライバ４は、コントローラ１から供給されるデータ制御
信号ＤＣＯＮＴに従って、第１行の選択期間で取り込ん
だ第２行の画像信号ＩＭＧに対応する０（Ｖ）または負
電位の駆動信号Ｘ１〜Ｘｍをデータ電極１５に出力す
る。この第２行の選択期間において、データドライバ４
は、また、コントローラ１から供給されるデータ制御信
号ＤＣＯＮＴに従って第３行の画像信号ＩＭＧを順次取
り込んでいく。
【００６３】以下同様にして、選択ドライバ３は、順次
各行を選択していき、その選択期間中に前の行の選択期
間で取り込んだ当該行の画像信号ＩＭＧに対応する駆動
信号Ｘ１〜Ｘｍをデータ電極１５に出力していく。こう
して、１フレーム期間全体で１フレーム分の画像が有機
ＥＬパネル１の表示部Ｄｐに表示される。
【００６４】以下、上記の駆動動作による表示部Ｄｐの
有機ＥＬ素子１Ｂの発光について、図９を参照して説明
する。なお、ここでは、２行２列分の有機ＥＬ素子１Ｂ
の発光についてのみ説明するものとし、この図中、上か
ら第１行及び第２行、左から第１列及び第２列と呼ぶも
のとする。そして、図示するように、各画素を画素１−
１、画素１−２、画素２−１、画素２−２と呼ぶことと
する。
【００６５】第１行の選択期間では、図９（Ａ）に示す
ように、第１行の導光路１０ａを通じて画素１−１及び
画素１−２に対応するフォトトランジスタ１６に光が入
射する。これにより、画素１−１及び画素１−２に対応
するフォトトランジスタ１６が低抵抗化する。一方、第
２行の画素２−１及び画素２−２に対応するフォトトラ
ンジスタ１６には光が入射せず、フォトトランジスタ１
６は高抵抗である。
【００６６】このとき、画像信号ＩＭＧに従って第１列
のデータ電極兼エミッタ電極１５に０（Ｖ）を、第２列
のデータ電極１５に−Ｖdata（Ｖ）をそれぞれデータド
ライバ４から印加する。有機ＥＬ素子１Ｂのアノード電
極１９には、０（Ｖ）が印加されているので、データ電
極１５とアノード電極１９との間の電圧は、画素１−１
では０（Ｖ）、画素１−２ではＶdata（Ｖ）、画素２−
１では０（Ｖ）、画素２−２ではＶdata（Ｖ）となる。
【００６７】データ電極１５とアノード電極１９との間
の電圧がこのようになった場合、画素１−１及び画素２
−１に対応する有機ＥＬ素子１Ｂは、カソード電極１７
とアノード電極１９との間の電圧がいずれにしても０
（Ｖ）なので、発光しない。画素１−２対応するフォト
トランジスタ１６が低抵抗となっているため、画素１−
２に対応する有機ＥＬ素子１Ｂのカソード電極１７とア
ノード電極１９との間に電圧Ｖdata（Ｖ）のほとんどす
べてが分圧される。これにより、画素１−２に対応する
有機ＥＬ素子１Ｂが発光する。一方、画素２−２に対応
するフォトトランジスタ１６が高抵抗となっているた
め、画素１−２に対応する有機ＥＬ素子１Ｂのカソード
電極１７とアノード電極１９との間に電圧Ｖdata（Ｖ）
が分圧されず、電極間に印加される電圧は、ほぼ０
（Ｖ）もしくは有機ＥＬ素子１Ｂの閾値未満の電圧値と
なる。このため、画素２−２に対応する有機ＥＬ素子１
Ｂは、意図しない電圧が印加されて発光することがな
い。すなわち、クロストークの発生がない。
【００６８】第２行の選択期間では、図９（Ｂ）に示す
ように、第２行の導光路１０ａを通じて画素２−１及び
画素２−２に対応するフォトトランジスタ１６に光が入
射する。これにより、画素２−１及び画素２−２に対応
するフォトトランジスタ１６が低抵抗化する。一方、第
１行の画素１−１及び画素１−２に対応するフォトトラ
ンジスタ１６には光が入射せず、フォトトランジスタ１
６は再び高抵抗となる。
【００６９】このとき、第１行及び第２行のデータ電極
１５のそれぞれに第１行の選択期間と同一の駆動信号を
印加したとする。第１行の選択期間で発光していた画素
１−２に対応する有機ＥＬ素子１Ｂは、対応するフォト
トランジスタ１６が高抵抗となることによって発光を停
止する。すなわち、意図したい電圧の印加によって発光
しない。このかわりに、対応するフォトトランジスタ１
６が低抵抗となった画素２−２に対応する有機ＥＬ素子
１Ｂが、電極間の電圧がほぼＶdata（Ｖ）となるために
発光する。なお、画素１−１及び画素２−１に対応する
有機ＥＬ素子１Ｂは、第１行の選択期間の場合と同様に
発光しない。
【００７０】以上説明したように、この実施の形態の有
機ＥＬ表示装置では、選択ドライバ３によって選択さ
れ、選択信号Ｙ１〜Ｙｎがカソード電極１１に印加され
ると、有機ＥＬ素子１Ａが発光する。この発光した光
は、対応する導光路１０ａを通じて光入射用開口部１５
ａからフォトトランジスタ１６に入射される。これによ
り、フォトトランジスタ１６のベースにキャリアが発生
する。このため、データドライバ４からデータ電極１５
に負電位のデータ信号Ｘ１〜Ｘｎが印加されると、フォ
トトランジスタ１６に順バイアス電圧がかかり、コレク
タ−エミッタ間に電流が流れる。そして、フォトトラン
ジスタ１６に接続された有機ＥＬ素子１Ｂに電流が流れ
ることによって発光する。一方、選択ドライバ３によっ
て選択されていない有機ＥＬ素子１Ａは発光せず、対応
するフォトトランジスタ１６のコレクタ−エミッタ間は
高抵抗のままとなる。このため、データドライバ４から
データ電極１５に負電位のデータ信号Ｘ１〜Ｘｎが印加
されても、有機ＥＬ素子１Ｂに電圧が印加されない。従
って、この実施の形態の有機ＥＬ表示装置は、クロスト
ークが発生しない高画質の画像を表示することができ
る。
【００７１】また、データドライバ４から出力する負電
位のデータ信号Ｘ１〜Ｘｎは、フォトトランジスタ１６
をその電流が飽和する領域にて駆動するものとしてい
る。このため、各フォトトランジスタ１６の静特性にば
らつきがあっても、有機ＥＬ素子１Ｂを流れる電流にば
らつきを生じない。従って、フォトトランジスタ１６の
静特性のばらつきに関わらず、各有機ＥＬ素子１Ｂをほ
ぼ同じ輝度で発光させることができ、有機ＥＬパネル１
全体の輝度を均一にすることができる。
【００７２】また、この実施の形態の有機ＥＬパネル１
では、画素に対応して設けられる有機ＥＬ素子１Ｂは、
フォトトランジスタ１６に積層されて形成されている。
このため、各画素の有機ＥＬ素子１Ｂの周囲にアクティ
ブ素子を形成する必要がない。従って、この実施の形態
の有機ＥＬ表示装置に用いられている有機ＥＬパネル１
は、画素の開口率が大きいものとなる。
【００７３】また、この実施の形態の有機ＥＬパネル１
の製造方法では、光アドレス用の有機ＥＬ素子１Ａと、
画像表示用の有機ＥＬ素子１Ｂとを同一の工程で形成す
ることができる。このため、有機ＥＬ素子１Ａと有機Ｅ
Ｌ素子１Ｂとをそれぞれ別々の工程で形成する場合に比
べて製造工程数が少なくなり、有機ＥＬパネル１の製造
コストを低く抑えることができる。さらに、有機ＥＬ層
１８を形成するために微細加工を行う必要がなく、有機
ＥＬパネル１の製造コストを低く抑えることができる。
【００７４】上記の実施の形態では、導光路１０ａは、
基板１０を構成するガラス材料にＰｂ等の不純物を拡散
させ、導光路１０ａにおける屈折率を変えることによっ
て形成していた。しかしながら、導光路は、基板１０と
屈折率が異なるガラス材料を基板１０に重ね合わせるな
ど、他の方法によって形成してもよい。また、例えば、
図１１に示すように、基板１０上にＩｎとＺｎの酸化物
合金からなる導光路３１が透明電極層１１ａと一体に製
膜される構造としてもよい。このとき、導光路３１の成
膜段階では、成膜材料としての酸素の供給を多くして導
光路３１を絶縁性とする。続いて、透明電極層１１ａの
成膜段階では、酸素の供給を減らして導電性を示す酸化
物合金とする。この後、透明電極層１１ａをパターンニ
ング形成後、導光路３１をパターンニング形成する。
【００７５】導光路１０ａ内において、アドレス光がよ
り多く基板１０との界面で反射するため、すなわち全反
射の臨界角を小さくするためには、基板１０の屈折率ｎ
１と、導光路１０ａ、３１の屈折率ｎ２は、ｎ２≫ｎ１
の関係になることが望ましい。すなわち、この関係を満
たすように、基板１０と導光路１０ａ、３１の材料を選
択することが望ましい。そして、アドレス光が透明電極
層１１ａから導光路１０ａに進行する際に透明電極層１
１ａと導光路１０ａ，３１との界面での反射を抑制する
ためには、透明電極層１１ａの屈折率ｎ３は、ｎ２≒ｎ
３或いはｎ２≧ｎ３の関係になることが望ましい。図１
１のよう導光路３１及び１１ａをほぼ同じ材料で形成す
ればほぼ同一の屈折率を得ることができる。また、導光
路１０ａをによって導かれたアドレス光が導光路１０ａ
に接するフォトトランジスタ１６のエミッタ又はコレク
タに効率よく入射するためには、フォトトランジスタの
導光路１０ａに接する部材の屈折率ｎ４は、ｎ２≒ｎ４
或いはｎ２≦ｎ４の関係になることが望ましい。
【００７６】上記の実施の形態では、光遮蔽膜によって
フォトトランジスタ１６に外光の入射を抑制し、フォト
トランジスタ１６が誤作動することを防いでいた。これ
に対して、表示部Ｄｐの側に金属薄膜層１７ｂを光アド
レス部Ａｄの金属薄膜層１１ｂよりも厚く形成するか、
金属薄膜層１１ｂを光アドレス部Ａｄの光透過性の金属
薄膜層１１ｂと異なる光遮蔽導電性材料で形成してもよ
い。これにより、金属薄膜層１７ｂが有機ＥＬ素子１Ａ
からの光を有機ＥＬ素子１Ｂに出射することを防止する
と共に、有機ＥＬ素子１Ｂが発した光が他の有機ＥＬ素
子１Ｂに導光路１０ａを通じて導かれ、フォトトランジ
スタ１６のベースにキャリアを発生されることを防止す
ることができる。
【００７７】上記の実施の形態では、有機ＥＬ素子１Ｂ
をフォトトランジスタ１６に積層して形成していた。し
かしながら、表示部Ｄｐの有機ＥＬ素子をフォトトラン
ジスタに積層して形成しなくてもよい。すなわち、各画
素を構成する有機ＥＬ素子の周囲にフォトトランジスタ
を形成した構造であってもかまわない。この場合、画素
の開口率は上記の実施の形態の有機ＥＬパネル１よりも
小さくなるものの、クロストークの発生がない高品質の
画像を表示することができる。
【００７８】上記の実施の形態では、フォトトランジス
タ１６にはＮＰＮ型のものを用いていた。また、有機Ｅ
Ｌ素子１Ｂは、基板１０の側からカソード電極１７、有
機ＥＬ層１８、アノード電極１９を順に形成していた。
そして、アノード電極１９を接地していた。しかしなが
ら、本発明ではＰＮＰ型のフォトトランジスタを用いる
こともでき、また、カソード電極とアノード電極の形成
順を逆にすることもできる。このような変形例の有機Ｅ
Ｌパネルの１画素分の等価回路図を図１０（Ａ）〜
（Ｃ）に示す。
【００７９】図１０（Ａ）に示す有機ＥＬパネルでは、
ＮＰＮ型のフォトトランジスタ１６と、有機ＥＬ素子１
Ｂ’とによって構成されている。有機ＥＬ素子１Ｂ’に
おいては、有機ＥＬ層の正孔輸送層と電子輸送性発光層
が上記の場合と上下逆になる。また、カソード電極が上
側にアノード電極が下側に形成される。従って、ＩＴＯ
などの透明電極でアノード電極を形成した後に、有機Ｅ
Ｌ層を形成し、さらに、金属薄膜層と透明電極層とを順
に形成したカソード電極を形成すればよい。また、この
場合、カソード電極が接地され、データ電極１５には正
電位が印加されることとなる。フォトトランジスタ１６
は図７のそれと逆に配置されている。
【００８０】図１０（Ｂ）に示す有機ＥＬパネルでは、
ＰＮＰ型のフォトトランジスタ１６’と、有機ＥＬ素子
１Ｂとによって構成されている。この場合、有機ＥＬ素
子１Ｂのアノード電極が接地され、データ電極１５には
正電位が印加されることとなる。
【００８１】図１０（Ｃ）に示す有機ＥＬパネルでは、
コレクタとエミッタとが図１０（Ｂ）に示したフォトト
ランジスタ１６’とは逆に配置されたＰＮＰ型のフォト
トランジスタ１６’と、有機ＥＬ素子１Ｂ’とによって
構成されている。この場合、有機ＥＬ素子１Ｂのカソー
ド電極が接地され、データ電極１５には負電位が印加さ
れることとなる。
【００８２】上記の実施の形態では、フォトトランジス
タ１６のコレクタ−エミッタ間電流の飽和領域を使用す
る電圧をデータ電極１５に印加することによって、有機
ＥＬ素子１Ａが所定の輝度で発した光がフォトトランジ
スタ１６に入射したとき、有機ＥＬ素子１Ｂの有機ＥＬ
層１８に流れる電流をほぼ一定にしていた。すなわち、
有機ＥＬ素子１Ｂは、発光／非発光の何れかとするのみ
で階調制御を行っていなかった。これに対して、フォト
トランジスタ１６のコレクタ−エミッタ間電流の非飽和
領域を使用する電圧をデータ電極１５に印加し、この電
圧を調整することによって３階調以上の多階調の画像を
表示することができる。この場合、階調に応じていかな
る電圧をデータ電極１５に印加するかは、シミュレーシ
ョンあるいは実験によって求めればよい。
【００８３】上記の実施の形態では、光アドレス部Ａｄ
の有機ＥＬ素子１Ａのアノード電極とカソード電極との
間に印加する電圧は一定であり、有機ＥＬ素子１Ａの輝
度は一定であった。しかしながら、この電圧を、外光の
強度によって制御したり、ユーザが外部から設定できる
ようにして、有機ＥＬ素子１Ａの輝度を変化させてもよ
い。この場合、図６に示したように、フォトトランジス
タ１６のコレクタ−エミッタ間電流は、ベースに入射す
る光の強度（輝度×照射時間）によって増加するため、
光アドレス部Ａｄの有機ＥＬ素子１Ａの輝度を調整する
ことによって、表示部Ｄｐの有機ＥＬ素子１Ｂの輝度を
変化させることができる。また、有機ＥＬ素子１Ｂのア
ノード電極１９に印加する電圧を調整することによっ
て、有機ＥＬ素子１Ｂの輝度を変化させてもよい。
【００８４】上記の実施の形態では、１フレームをサブ
フレームに分割せず、選択ドライバ３による１回の選択
期間は、（１フレーム期間÷ｎ）となっていた。しかし
ながら、１フレームを複数のサブフレームに分割して駆
動する場合にも、上記の実施の形態の有機ＥＬ表示装置
を適用することができる。
【００８５】上記の実施の形態では、表示部Ｄｐのすべ
ての画素の有機ＥＬ層１８をα−ＮＰＤからなる正孔輸
送層とＢｅｂｑ２からなる電子輸送性発光層とから構成
していた。すなわち、有機ＥＬパネル１は、緑色のモノ
クローム画像を表示するものであった。これに対して、
表示部Ｄｐの各画素が所定の順序で、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３色を発することができるように有
機ＥＬ層１８に適用する材料を選ぶことによって、マル
チカラー表示あるいはフルカラー表示を行うことも可能
である。また、このように有機ＥＬ層１８に適用する材
料を画素毎に変える代わりに、所定の波長域の光をＲ、
Ｇ、Ｂの３色の光に変換する光変換層を用いたり、Ｒ、
Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタを用いてカラー表示を行
ってもよい。
【００８６】上記の実施の形態では、光アドレス部Ａｄ
の有機ＥＬ層１２と表示部Ｄｐの有機ＥＬ層１８とは、
同一の有機ＥＬ材料によって構成されていた。しかしな
がら、光アドレス部Ａｄの有機ＥＬ層１２は、表示部Ｄ
ｐの有機ＥＬ層１８に用いられている材料と必ずしも同
一の材料によって構成する必要はない。例えば、表示部
Ｄｐのフォトトランジスタ１６のコレクタ−エミッタ間
に所定の電流を流すことができるのであれば、有機ＥＬ
層１２が発する光は、紫外光などであってもかまわな
い。この場合、フォトトランジスタ１６のベースは紫外
光によりキャリアを発生させ、フォトトランジスタ１６
のコレクタ−エミッタ間に電流を流すように設定すっれ
ばよい。このとき、遮光膜３０は紫外光波長域を吸収
し、表示光の波長域を透過させるようにすれば、有機Ｅ
Ｌ素子１Ｂの（表示輝度／発光輝度）を高くすることが
できる。
【００８７】上記の実施の形態では、導光路１０ａから
導かれた光を吸収してキャリアを発生するアクティブ素
子としてフォトトランジスタ１６を用いていた。しかし
ながら、本発明は、フォトダイオードなどの光を吸収し
てキャリアを発生させる性質を有する他のアクティブ素
子を使用した自発光表示素子（装置）にも適用すること
ができる。
【００８８】上記の実施の形態では、本発明を有機ＥＬ
層を発光層として用いた有機ＥＬ表示素子（装置）に適
用した場合について説明した。しかしながら、本発明
は、無機ＥＬ素子などの他の発光素子を使用した自発光
表示素子（装置）にも適用することができる。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示素子
によれば、クロストークの発生がない高画質の画像を表
示することができる。さらに、複数の第２の発光素子を
それぞれ対応する複数のアクティブ素子に積層して形成
することによって、画素の開口率を大きくすることがで
きる。
【００９０】また、本発明の表示素子の製造方法によれ
ば、画素の開口率が大きい表示素子を製造することがで
きる。さらに、この方法で製造された表示素子は、クロ
ストークの発生がない高画質の画像を表示できるものと
なる。さらに、第１、第２の発光素子を同一の工程で形
成することによって、全体の工程数を少なくすることが
でき、表示素子の製造コストを小さくすることができ
る。
【００９１】また、本発明の表示素子の駆動方法によれ
ば、クロストークの発生がない高品質の画像を表示素子
に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の有機ＥＬ表示装置の構成
を示すブロック図である。
【図２】図１の有機ＥＬ表示装置に用いられている有機
ＥＬパネルの構成を示す平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図２の有機ＥＬパネルに用いられている有機Ｅ
Ｌ層の電圧−輝度特性を示す図である。
【図５】図３の部分拡大図であり、図２の有機ＥＬパネ
ルに用いられているフォトトランジスタの構成を示す図
である。
【図６】図２の有機ＥＬパネルに用いられているフォト
トランジスタの静特性を示す図である。
【図７】図２の有機ＥＬパネルの１画素分の等価回路図
である。
【図８】（Ａ）〜（Ｈ）は、図２の有機ＥＬパネルの製
造工程を示す図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、図１の有機ＥＬ表示装置に
おける表示部の有機ＥＬ素子の発光を模式的に示す図で
ある。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態の変
形例の有機ＥＬパネルの１画素分の等価回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態の変形例の有機ＥＬパネ
ルの構成を示す断面図である。
【図１２】従来例のアクティブマトリクス方式の有機Ｅ
Ｌパネルの１画素分の等価回路図である。
【図１３】従来例の単純マトリクス方式の有機ＥＬパネ
ルの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・有機ＥＬパネル、２・・・コントローラ、３・・・選択
ドライバ、４・・・データドライバ、１０・・・基板、１０ａ
・・・導光路、１１・・・カソード電極、１２・・・有機ＥＬ
層、１３・・・アノード電極、１４・・・反射板、１５・・・デ
ータ電極（コレクタ電極）、１６・・・フォトトランジス
タ、１７・・・カソード電極（エミッタ電極）、１８・・・有
機ＥＬ層、１９・・・アノード電極、１Ａ・・・有機ＥＬ素
子、１Ｂ・・・有機ＥＬ素子、Ａｄ・・・光アドレス部、Ｄｐ
・・・表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｂ 33/26 Ｈ０５Ｂ 33/26

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の電圧を印加することによって光を発
    する複数の第１の発光素子と、 前記複数の第１の発光素子のそれぞれが発した光を導く
    複数の導光路と、 前記導光路を通じて導かれた前記第１の発光素子からの
    光を吸収することによって内部にキャリアを発生する複
    数のアクティブ素子と、 前記複数のアクティブ素子のそれぞれの一端に接続さ
    れ、画像データに応じた電圧が印加されるデータ電極
    と、 前記複数のアクティブ素子のそれぞれの他端に接続さ
    れ、内部に電流が流れることによって光を発する複数の
    第２の発光素子と、を備える、 ことを特徴とする表示素子。
  2. 【請求項２】前記データ電極は、前記複数の導光路と前
    記複数のアクティブ素子との間に介在し、前記導光路を
    通じて導かれた前記第１の発光素子からの光を透過する
    透過部と、前記光を透過しない不透過部とを有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
  3. 【請求項３】前記複数のアクティブ素子は、前記第１の
    発光素子からの光を吸収することによって内部にキャリ
    アを発生するベースと、前記データ電極電極と前記第２
    の発光素子とのいずれか一方に接続されたエミッタと、
    前記データ電極と前記第２の発光素子との他方に接続さ
    れたコレクタとを備える、 ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  4. 【請求項４】前記第２の発光素子は、一対の電極とこの
    一対の電極に挟まれた発光層とを有し、 前記一対の電極の一方は、前記アクティブ素子のエミッ
    タまたはコレクタのいずれかを兼ねる、 ことを特徴とする請求項３に記載の表示素子。
  5. 【請求項５】前記一対の電極の一方は、前記第１、第２
    の発光素子が発した光を遮蔽する、 ことを特徴とする請求項４に記載の表示素子。
  6. 【請求項６】前記複数の導光路は、単一の基板上に形成
    され、 前記複数の第１の発光素子及び前記複数のアクティブ素
    子は、それぞれ前記複数の導光路上に形成され、 前記複数の第２の発光素子は、それぞれ前記複数のアク
    ティブ素子上に形成されている、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
    の表示素子。
  7. 【請求項７】前記複数の第１の発光素子と前記複数の第
    ２の発光素子とは、それぞれ有機エレクトロルミネッセ
    ンス素子によって構成されている、 ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
    の表示素子。
  8. 【請求項８】一端から入射した光を他端まで導く性質を
    有する複数の導光路を互いに実質的に平行に形成する導
    光路形成工程と、 前記複数の導光路のそれぞれの第１の発光素子が形成さ
    れない部分上に、前記導光路と実質的に直交する少なく
    とも１つの導電性のデータ電極を形成するデータ電極形
    成工程と、 前記データ電極上の前記導光路との交差部分に、前記導
    光路を通じて導かれた光を吸収してキャリアを発生する
    性質を有する複数のアクティブ素子を形成するアクティ
    ブ素子形成工程と、 前記複数の導光路のそれぞれの前記一端部分上に、印加
    された電圧に応じて発光する複数の前記第１の発光素子
    を形成する第１の発光素子形成工程と、 前記複数のアクティブ素子のそれぞれの上に、印加され
    た電圧に応じて発光する複数の第２の発光素子を形成す
    る第２の発光素子形成工程と、を含む、 ことを特徴とする表示素子の製造方法。
  9. 【請求項９】前記導光路形成工程は、透明材料で構成さ
    れた基板に不純物をドープし、前記基板の不純物がドー
    プされた部分の屈折率を前記基板の不純物がドープされ
    ていない部分の屈折率と異ならせることによって形成す
    る、 ことを特徴とする請求項８に記載の表示素子の製造方
    法。
  10. 【請求項１０】前記第１、第２の発光素子形成工程は、
    同一の工程によって前記第１、第２の発光素子を形成す
    るものである、 ことを特徴とする請求項８または９に記載の表示素子の
    製造方法。
  11. 【請求項１１】表示素子の駆動方法であって、 前記表示素子は、 互いに実質的に平行に形成され、光を導く複数の導光路
    と、 各前記複数の導光路の端部に形成され、印加された電圧
    に応じて前記導光路に導く光を発する複数の第１の発光
    素子と、 前記複数の導光路と実質的に直交し、外部から画像デー
    タに応じた電圧が印加される少なくとも１つのデータ電
    極と、 前記導光路と前記データ電極との交差部分のそれぞれに
    一端が接続され、前記導光路を通じて導かれた光を吸収
    することによってキャリアを発生する複数のアクティブ
    素子と、 各前記複数のアクティブ素子の他端に接続され、対応す
    るアクティブ素子に接続されていない一端に所定の電圧
    が印加されている複数の第２の発光素子と、を有し、 前記複数の第１の発光素子に順次電圧を印加して選択的
    に発光させる選択駆動ステップと、 前記選択駆動ステップで選択された前記第１の発光素子
    に対応する前記複数の第２の発光素子を発光させるため
    の前記画像データに応じた電圧を前記データ電極に印加
    するデータ駆動ステップと、を含む、 ことを特徴とする表示素子の駆動方法。
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